К оценке целесообразности выщелачивания металлов из руд

Предложена комплексная методика оценки возможности и целесообразности выщелачивания металлов из руд при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом. Определены количественные значения параметров выщелачивания металлов из убогих и забалансовых руд. Показано, что технология выщелачивания характеризуется переменными факторами, которые можно корректировать на этапах разработки месторождений. Предложена схема выщелачивания металлов из упорных сульфидных руд. Определено, что оптимальным является вариант размещения перерабатывающего комплекса под землей с доводкой процессов на земной поверхности. Предложена к реализации схема подземного блокового выщелачивания свинца и цинка с последовательным извлечением их из коллективного раствора. Приведены результаты выщелачивания цинка в промышленных масштабах на одном из месторождений Северного Кавказа. Представлена методика определения пригодности некондиционных по содержанию полезного компонента к выщелачиванию металлов. Предложен критерий рациональности комбинирования традиционных технологий и сравнительно молодых технологий с выщелачиванием. Сделан вывод, что предлагаемая методика позволяет установить взаимосвязь технологических и экономических параметров разработки в конкретных условиях. Рекомендации могут быть востребованы при модернизации горнодобывающего и перерабатывающего производства на эксплуатируемых и строящихся предприятиях, а также при подготовке специалистов.

Голик В. И. К оценке целесообразности выщелачивания металлов из руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 11. – С. 101–110. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_11_0_101.

Голик Владимир Иванович — д-р техн. наук, профессор, профессор, Московский политехнический университет, e-mail: v.i.golik@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-1181-8452, Elibrary: 497371, Scopus: 6602135324, Researcher ID: U-9000-2019.

1. Рыбак Я., Хайрутдинов М. М., Конгар-Сюрюн Ч. Б., Тюляева Ю. С. Ресурсосберегающие технологии при разработке месторождений полезных ископаемых // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 3. — С. 405—415. DOI: 10.21177/1998-4502-2021-133-406-415.

2. Jarvie-Eggart M. E. Responsible mining: Case studies in managing social & environmental risks in the developed world. englewood, colorado, society for mining, metallurgy and exploration. 2015, 804 p.

3. Куликова Е. Ю., Баловцев С. В., Скопинцева О. В. Комплексная оценка геоэкологических рисков при ведении открытых и подземных горных работ // Устойчивое развитие горных территорий. — 2024. — Т. 16. — № 1. — С. 205—216. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-1-205-216.

4. Мельников И. Т., Гавришев С. Е., Михайлов А. Г., Пыталев И. А., Шевцов Н. С., Васильев К. П. Новый подход для оценки эффективности работы горно-обогатительных комбинатов // Горная промышленность. — 2012. — № 5 (105). — С. 60—66.

5. Каунг П. А., Семикин А. А., Хайрутдинов А. М., Дехтяренко А. А. Вовлечение техногенных отходов в переработку — парадигма ресурсного обеспечения устойчивого развития // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 2. — С. 385—397. DOI: 10.21177/ 1998-4502-2023-15-2-385-397.

6. Bazhirova K., Zhantasov K., Bazhirov T., Kolesnikov A., Toltebaeva Z., Bazhirov N. Acid-free processing of phosphorite ore fines into composite fertilizers using the mechanochemical activation method // Journal of Composites Science. 2024, vol. 8, no. 5, article 165. DOI: 10.3390/jcs8050165.

7. Golik V. I., Klyuev R. V., Martyushev N. V., Zyukin D. A., Karlina A. I. Prospects for return of valuable components lost in tailings of light metals ore processing // Metallurgist. 2023, vol. 67, no. 1-2, pp. 96—103. DOI: 10.1007/s11015-023-01493-5.

8. Golik V. I., Klyuev R. V., Martyushev N. V., Kondratiev V. V., Tynchenko V. S., Gladkikh V. A., Iushkova L. V., Brigida V. Reuse and mechanochemical processing of ore dressing tailings used for extracting Pb and Zn // Materials. 2023, vol. 16, article 7004. DOI: 10.3390/ma16217004.

9. Ghorbani Y., Franzidis J.-P., Petersen J. Heap leaching technology — current state, innovations, and future directions. A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016, vol. 37, no. 2, рр. 73—119.

10. Brigida V. S., Golik V. I., Klyuev R. V., Sabirova L. B., Mambetalieva A. R., Karlina Yu. I. Efficiency gains when using activated mill tailings in underground mining // Metallurgist. 2023, vol. 67, рр. 3—4. DOI: 10.1007/s11015-023-01526-z.

11. Ding Zh., Wang T., He T., Xie D., Liao Y., Chen J., Li J., Chen L. Optimization of construction parameters for salt cavern underground energy storage using horizontal multi-stage leaching method under different geological conditions // Journal of Energy Storage. 2024, vol. 78, article 110080. DOI: 10.1016/j.est.2023.110080.

12. Агафонов В. В., Оганесян А. С., Соловых Д. Я., Козлова О. Ю. Влияние полипропиленового волокна на цементный закладочный композит на основе хвостов обогащения // Устойчивое развитие горных территорий. — 2023. — Т. 15. — № 4. — С. 1108—1118. DOI: 10.21177/19984502-2023-15-4-1108-1118.

13. Sinclair L., Thompson J. In situ leaching of copper: Challenges and future pro spects // Hydrometallurgy. 2015, vol. 157, рр. 306—324.

14. Oxley A., Smith M. E., Caceres O. Why heap leach nickel laterites? // Minerals Engeneering. 2016, vol. 88, рр. 53—60.

15. Комащенко В. И. Эколого-экономическая целесообразность утилизации горно-прoмышленных отходов с целью их переработки // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2015. — № 4. — С. 23—30.

16. Баймишев Р. Н. Эффективные международные подходы в государственном управлении недрами // Горные науки и технологии. — 2020. — Т. 5. — № 2. — С. 162—184. DOI: 10.17073/ 2500-0632-2020-2-162-184.

17. Rodionov V., Skripnik I., Kaverzneva T., Zhikharev S., Kriklivyy S., Panov S. Prerequisites for applying the risk-based approach to assessing the explosive and fire hazardous properties of underground mining materials // E3S Web of Conferences. 2023, vol. 417, article 05013. DOI: 10.1051/ e3sconf/202341705013.

18. Sánchez F., Hartlieb P. Innovation in the mining industry: Technological trends and a case study of the challenges of disruptive innovation // Mining, Metallurgy & Exploration. 2020, vol. 37, no. 4, pp. 1385—1399. DOI: 10.1007/s42461-020-00262-1.

19. Lyashenko V. I., Dudchenko A. H., Rakhmanov R. A. Scientific and methodological support and technical maintenance for drilling and blasting preparation of rock ores for underground block leaching // Explosion Technology. 2020, vol. 127, no. 84, pp. 102—134.

20. Estay H., Díaz-Quezada S., Arancibia E., Vargas T. Economic assessment of an in situ leaching operation with ore preconditioning using sublevel stoping techniques // Mining, Metallurgy & Exploration. 2023, vol. 40, pp. 493—504. DOI: 10.1007/s42461-023-00736-y.

21. Zhang Sx., Liu Zx., Yang Xc.,Xiong Sh., Chen Zh., Huang Lin-qi Analysis of damage characteristics and optimization of fan-holes blasting design under high in-situ stresses // Journal of Central South University. 2023, vol. 30, pp. 1887—1899. DOI: 10.1007/s11771-023-5347-z.